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摘要:路桥长期使用,很容易出现病害问题,这就需要及时采取解决措施,根据情况选择合适的加固技术。本文中联系实际工程,详细分析路桥病害与加固技术,为类似研究提供经验借鉴与参考。
关键词:高速公路;桥梁病害;加固技术
路桥病害较为常见,如地基下沉、桥面裂缝等,需要及时采取维修、加固措施,避免出现交通安全事故。虽然桥梁产生的病害的原因不尽相同,但其中存在一些共性,采取有效加固措施可以改变这一情况,本文就此展开论述。
1、路桥加固必要性
路桥建设与使用过程中受到自然条件、人为因素及施工技术等因素影响出现病害。如果不能及时擦求纠偏措施,任其发展,将会影响到桥梁的正常使用。因此桥梁加固发挥着重要作用。
1.1 降低成本
无论是重建或是拆除旧桥都要耗费大量资金,采取加固基础,既能节省一定成本,又可以确保桥梁正常使用,达成一举两得的目的。同时通过加固还可以恢复桥梁承受力,延长桥梁使用寿命,有效解决交通压力的问题。
1.2交通便利
路桥出现损坏,采取合理的措施进行改造加固,保证桥梁的服务水平与通行能力。通过加固可以确保道路桥梁可持续发展,延长使用寿命,既能让现代人收益,又可以让后人享受便利。
2、桥墩移位情况分析
2.1桥梁概况
上部结构采用5联18跨(3*30+4*30+3*30+3*30+5*30m)先简支后连续预应力混凝土T梁,交角90°,右幅桥长517.034m,左幅桥长520.335m,支座为橡胶板式支座,下构桥墩为双圆柱型桥墩配桩基础,0#桥台采用肋板式桥台,18#桥台采用柱式桥台,墩台均为桩基础。
2.2存在病害
通过检测数据与2014年7月初所测得的数据相比,差别如下:
2.2.1上行线17#墩往桥梁外侧位移3.9cm,往小里程(贵州)方向位移3.2cm;上行线16#墩往桥梁外侧位移2.3cm,往小里程方向位移0.9cm,高程下降1.8cm;下行线17#墩往桥梁内侧位移1cm。
图117#盖梁典型裂缝深度18㎜
2.2.2上行线16#墩左墩柱共发现环向裂缝9条,总长10.87米,缝宽最宽为0.36mm,裂缝集中在盖梁底面往下2.77米以内;上行线16#墩右墩柱发现环状裂缝23条(墩柱内外侧均有),也集中在盖梁底面往下2.5米以内,总长29.45米,最大缝宽0.88mm;上行线17#墩外墩柱发现1条环向裂缝,长1.77m,宽0.15mm,距盖梁底面0.43米,其他墩柱未发现裂缝。
图2R16号墩柱环形裂缝深度22㎜
2.2.3支座变形较为普遍,其中变形最严重的为上行线17#墩。
图3支座变形
2.3.1监测数据
应急加固完成至2016年12月27日,第五联其它墩柱位移监测情况如下:
(1)沉降均在合理范围内,14号桥墩沉降较初始值下沉3.9mm,15号桥墩沉降较初始值下沉4.2mm,17号桥墩沉降较初始值下沉6.3mm。
(2)水平向无明显偏位。
应急加固锚索拉力整体呈微小下降趋势,基本处于稳定状况。
2.3.2移位原因
在2016年12月22日至12月26日晚进行16号桥墩永久性加固工程外侧新增桩基施工期间,16号桥墩处桥面放置了吊车、钢筋笼、混凝土泵车等大吨位施工荷载。16号桥墩内侧Z根桩基同时一处于钻孔状态,钻孔深度在10m以上,钻孔持续工期太长。
3、加固技术分析
3.1加固方案
根据对原设计及地质勘察资料显示,该桥墩偏位存在如下原因:
桩基所处地质条件较差,可能存在滑坡;
16号桩基外排桩未嵌入中风化岩层。本次加固采用“增加桩基、扩大承台”的方式,新增桩基采用嵌岩桩,并保证入岩深度,扩大承台,将新旧桩基形成群桩。
永久性加固施工前,根据监测结果对应急加固采用的锚索进行补张拉,补张拉锚索张拉控制应力σcon=0.32fpk=595.2MPa,每个锚固点处的设计张拉力为250kN。补张拉完成后,对锚索、锚头进行封闭处理,原承台锚孔注浆封闭。依据已有的永久性加固设计方案,施工人员钻孔成桩并有效扩大承台面积,将原承台钢筋与新增承台钢筋焊接成一体,并将钢筋植入新旧承台混凝土交界面,最大程度提高新旧混凝土的协同受力。以原地质勘查结果为切入点,桩基深度必须达到中风化岩层,具体来说,16号桥墩桩基增加32m、17号桥墩桩基增长30m。
3.2主要施工要点及技术措施
施工过程中除了遵守基本的施工规范标准之外,还要考虑以下因素。
3.2.2钻孔采用回旋钻机钻孔。钻孔桩成孔后,明确孔深、垂直度、孔径等,保证相关数据满足设计要求,确认无误后方能开始灌注混凝土,混凝土灌注过程中需要对成桩钢筋笼中心位置进行控制。同时强化检测力度,避免出现塌孔、缩颈等。依据《公路桥涵施工技术规范》的要求配置钻孔桩的护臂泥浆性能,做好失水率的控制,并将泥皮厚度控制在允许范围内,充分保证桩基承载能力满足设计要求。
3.2.3成孔过程中如遇与地质勘察报告出入较大时,应及时报设计、地质勘察、监理和业主单位共同处理。桩基终孔高程在设计文件的前提下,一般应由监理工程师同施工单位共同确定,如果施工时发现地质情况与设计资料不符,施工单位应会同驻地监理工程师及设计院地质专业工程师、结构设计工程师,勘测设计单位,地质勘察单位三方现场确认终孔高程。
3.2.416号桥墩内侧两桩基位于桥梁正下方,桥下净高约为12米,钻孔和吊装钢筋笼时,避免机械对桥梁的碰撞。两桩基的钢筋笼的安装分四节进行吊装,每节间钢筋采用单面焊接。焊接长度不小于10d。完成桩基施工后要对桩基质量进行检测,确保桩基施工的可靠性;部分桩基应预埋超声波检测管,检测管标准长8米,外径57毫米,接头焊接由70钢管,上端应高出桩顶50厘米,下端用钢板封底焊接,不得漏水,浇注混凝土前在管内灌满水,上口用塞子塞住。
3.2.5如果出现普通钢筋与锚索及锚头矛盾情况时,可以根据现场情况调整普通钢筋或直接将其断开。钢筋焊接与绑扎充分满足技术规范的要求与规定,确保施工质量。上、下部钢筋构造连接方式:对于钢筋直径≤12mm时,可采用绑扎方式,当钢筋直径>12mm时,采用焊接方式或有效的连接方式。
3.2.6桩基施工过程中要梳理各构筑物之间的关系,需要格外注意的是,避免出现预埋件遗漏情况。施工过程中最要最大程度减少对既有交通的干扰,为了避免出现意外情况,施工前应该对地下管线进行探查,避免施工过程中出现未尽事宜,按照相关规定进行处理。
3.3其他施工辅助措施
本桥处于高速公路,属于应急加固,为确保过往车辆以及施工作业的安全,进行加固施工时须封闭右幅桥面交通,施工期间右幅过往车辆改道左幅通行,加固措施实施后开放交通。在施工中,原材料的质量直接影响工程的整体质量。通过采用精细化管理,能够实现对原材料采购、储存、检验等各个方面的顺利进行。在实际工程施工中,还应该严格按照国家相关的施工标准与供货商达成相关协议,对原材料的管理工作应该严格按照施工管理办法、有关规定和工程管理制度严格执行,从而实现对原材料的规范化管理,从而保证原材料的质量。
施工现场环境对工程质量的影响会贯穿于整个施工过程中。合理的场地设计,完善的现场管理,对于保证各项工作的有序进行,提高工作效率,降低生产成本,缩短工期具有重要意义。现场管理应该是多个部门共同维护的结果,其中监理部门的责任最大,因此通过监管应该形成完善的责任机制,在保证各项工作稳妥进行的同时,将责任制精细化落实,一旦出现问题,及时解决并由相应的人员负责,提高所有施工人员的责任意识,从而保证建设工程项目施工的每个环节。
结语
综上所述,桥梁长于暴露于自然环境中,受到诸多因素影响,极易出现各类病害问题。依据病害问题选择合适的加固措施,确保桥梁设施正常使用,延长桥梁使用寿命,为联通各地、推动区域经济发展发挥更多的作用。
参考文献:
[1]廖晏琳.路桥施工中病害的原因及处理技术[J].江西建材,2016(07):188-189.
[2]张华.路桥施工中病害原因及应对措施[J].工程建设与设计,2018(05):95-97.
[3]王亮.简析路桥施工中常见病害的处理措施[J].低碳世界,2017(17):219-220.
论文作者:李兵元,王仲华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/24
标签:桩基论文; 桥墩论文; 病害论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 钻孔论文; 裂缝论文; 《基层建设》2018年第15期论文;